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Absorptionseinheit mit großem Temperaturunterschied Wärmetauscher
Funktionsprinzip
Eine Absorptionswärmepumpe mit großer Temperaturdifferenz nutzt das heiße Wasser des primären Wärmenetzes als Wärmequelle. Ähnlich einer LiBr-Absorptionswärmepumpe verwendet sie Wasser als Kältemittel und eine LiBr-Lösung als Absorptionsmittel. Sie entzieht dem Rücklaufwasser des primären Netzes Wärme und nutzt diese zur Wärmeversorgung des sekundären Netzes, um die Rücklauftemperatur des primären Netzes zu senken. Dadurch wird die große Temperaturdifferenz der Wärmeversorgung des primären Netzes realisiert, die häufig in Systemen von Wärmetauscherherstellern zum Einsatz kommt.
Die Absorptionskältemaschine mit großem Temperaturunterschied besteht aus Generator, Kondensator, Verdampfer, Absorber, Lösungswärmetauscher, Warmwasserwärmetauscher, Kältemittelpumpe, Generatorpumpe, automatischer Steuerung und weiteren Komponenten. Das Kältemittelwasser siedet und verdampft im Niederdruckverdampfer, wobei es im Wärmetauscherrohr des Verdampfers die Wärme des Rücklaufwassers des Primärnetzes aufnimmt und dessen Temperatur senkt. Der im Verdampfer erzeugte Kältemitteldampf wird von der konzentrierten Lösung im Absorber absorbiert, gibt die Wärme an das Warmwasser des Sekundärnetzes ab und erhöht dessen Temperatur. Dies ist eine typische Anwendung der Technologie eines Wärmetauscherherstellers.
Die konzentrierte Lösung im Absorber wird nach der Absorption des Kältemitteldampfes verdünnt und anschließend mittels einer Generatorpumpe zum Generator gefördert. Dort wird sie durch das Hochtemperatur-Heißwasser des Primärnetzes erhitzt. Bei diesem Prozess entsteht Kältemitteldampf, während die verdünnte Lösung konzentriert wird. Der Hochtemperatur-Kältemitteldampf gelangt in den Kondensator, erhitzt dort das Heißwasser des Sekundärnetzes weiter und kondensiert anschließend zu Flüssigkeit. Diese fließt durch eine Drossel zum Verdampfer und setzt den vom Wärmetauscherhersteller vorgegebenen Kreislauf fort. Die konzentrierte Lösung im Generator gelangt nach der Konzentration zurück in den Absorber, um dort weiterhin Kältemitteldampf aus dem Verdampfer zu absorbieren. So wird der LiBr-Absorptionswärmepumpenkreislauf realisiert. Das Heißwasser aus dem Primärnetz durchläuft Generator, Heißwasser-Wärmetauscher und Verdampfer nacheinander und gibt die Wärme in drei Stufen ab. Das Heißwasser aus dem Sekundärnetz durchläuft Wärmepumpe und Heißwasser-Wärmetauscher parallel.
Prozessablaufdiagramm
Im Fernwärmenetz kann ein Absorptionswärmetauscher mit großer Temperaturdifferenz einen herkömmlichen Wasser-Wasser-Wärmetauscher in einem Heizwerk ersetzen. Die Rücklauftemperatur des Primärnetzes kann auf eine niedrigere Temperatur als die des Sekundärnetzes gesenkt werden. Durch die deutliche Reduzierung der Rücklauftemperatur im Primärnetz erhöht sich die Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen Vor- und Rücklauf, ohne dass zusätzliche Investitionen in das Rohrleitungsnetz oder der Stromverbrauch der Umwälzpumpen erforderlich sind. Dies verbessert die Wärmeübertragungskapazität des Primärnetzes. Gleichzeitig ist die niedrigere Rücklauftemperatur im Primärnetz vorteilhaft für die Rückgewinnung der Kondensatabwärme des Kraftwerks, wodurch eine gestaffelte Energienutzung ermöglicht und der Gegendruck am Turbinenausgang effektiv reduziert wird. Bei gleichem Dampfverbrauch können die Turbinenleistung erhöht, der Turbinenwirkungsgrad verbessert und die Energieeffizienz des Systems gesteigert werden – allesamt wichtige Vorteile, die von einem Wärmetauscherhersteller hervorgehoben werden.
Durch den Einsatz von Wärmetauschern mit großem Temperaturunterschied (Delta T) lässt sich die Übertragungskapazität bestehender Rohrleitungen deutlich steigern, indem der Temperaturunterschied zwischen Vor- und Rücklauf des Primärnetzes erhöht wird. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um hocheffiziente Wärmetauscher auf Basis einer LiBr-Absorptionswärmepumpe mit Funktionen, die herkömmliche Wärmetauscher nicht bieten. Sie nutzen das thermische Potenzial des Hochtemperatur-Heißwassers im Primärnetz optimal aus und verbessern so die Energieausnutzung erheblich. Diese fortschrittliche Technologie wird in Projekten, die von Wärmetauscherherstellern unterstützt werden, häufig eingesetzt.
Vollautomatische Steuerungsfunktionen
Das Steuerungssystem (AI, V5.0) zeichnet sich durch leistungsstarke und umfassende Funktionen aus, wie z. B. Ein-/Ausschalten per Knopfdruck, zeitgesteuertes Ein-/Ausschalten, ausgereiftes Sicherheitsschutzsystem, mehrfache automatische Anpassung, Systemverriegelung, Expertensystem, Mensch-Maschine-Dialog (mehrsprachig), Schnittstellen zur Gebäudeautomation, einfache Bedienung, stabile Leistung, hohe Betriebseffizienz usw.
VollständigEinheitFunktion zur Selbstdiagnose von Anomalien und zum Schutz vor diesen.
Das Steuerungssystem (KI, V5.0) verfügt über 34 Funktionen zur Selbstdiagnose und zum Schutz vor Störungen. Je nach Schweregrad der Störung ergreift das System automatisch entsprechende Maßnahmen. Dies dient der Unfallverhütung, der Minimierung des Arbeitsaufwands und der Gewährleistung eines dauerhaft sicheren und stabilen Anlagenbetriebs.
EinzigartiglLadeaAnpassungfSalbung
Das Steuerungssystem (AI, V5.0) verfügt über eine einzigartige Lastanpassungsfunktion, die die Anlagenleistung automatisch an die tatsächliche Last anpasst. Diese Funktion trägt nicht nur zur Reduzierung von An- und Abschaltzeiten sowie Verdünnungszeiten bei, sondern verringert auch Leerlaufzeiten und den Energieverbrauch.
Einzigartige LösungVerkehrLautstärkeregelungstechnologie
Das Steuerungssystem (AI, V5.0) nutzt eine innovative ternäre Regelungstechnik zur Anpassung des zirkulierenden Lösungsvolumens. Gleichzeitig sorgt eine fortschrittliche Frequenzregelung der Lösungspumpe für ein optimales zirkulierendes Lösungsvolumen. Diese Technologie verbessert die Betriebseffizienz und reduziert Anlaufzeit und Energieverbrauch.
LösungskonzentrationskontrolleTechnologie
Das Steuerungssystem (AI, V5.0) nutzt eine einzigartige Konzentrationsregelungstechnologie zur Echtzeitüberwachung und -steuerung von Konzentration und Volumen der konzentrierten Lösung sowie der Wärmezufuhr. Dieses System gewährleistet einen sicheren und stabilen Betrieb der Anlage auch bei hohen Konzentrationen, verbessert die Betriebseffizienz und verhindert Kristallisation.
Intelligente automatische Luftabsaugfunktion
Das Steuerungssystem (AI, V5.0) ermöglicht die Echtzeitüberwachung des Vakuumzustands und die automatische Abführung der nicht kondensierbaren Luft.
Einzigartige VerdünnungsstoppsteuerungTechnologie
Dieses Steuerungssystem (AI, V5.0) regelt die Laufzeit der verschiedenen Pumpen, die für den Verdünnungsvorgang benötigt werden, abhängig von der Konzentration der Konzentratlösung, der Umgebungstemperatur und dem verbleibenden Kältemittelwasservolumen. Dadurch wird nach dem Abschalten eine optimale Konzentration für den Kaltwassersatz aufrechterhalten. Kristallisation wird verhindert und die Wiederanlaufzeit des Kaltwassersatzes verkürzt.
Arbeitsparameter-Managementsystem
Über die Schnittstelle dieses Steuerungssystems (AI, V5.0) kann der Bediener für 12 kritische Parameter der Kältemaschinenleistung folgende Vorgänge durchführen: Echtzeitanzeige, Korrektur und Einstellung. Betriebsereignisse können protokolliert werden.
EinheitFehlermanagementsystem
Wird auf der Bedienoberfläche eine Fehlermeldung angezeigt, kann dieses Steuerungssystem (KI, V5.0) den Fehler lokalisieren und detailliert beschreiben sowie eine Lösung oder Hinweise zur Fehlerbehebung vorschlagen. Zur Unterstützung der Wartungsarbeiten durch die Bediener können Klassifizierungen und statistische Analysen der Fehlerhistorie durchgeführt werden.
Fernbetriebs- und Wartungssystem
Das Deepblue Remote Monitoring Center erfasst die Daten der weltweit von Deepblue eingesetzten Geräte. Durch die Klassifizierung, statistische Auswertung und Analyse von Echtzeitdaten werden diese in Form von Berichten, Kurven und Histogrammen dargestellt, um einen umfassenden Überblick über den Betriebszustand und die Fehlerinformationen der Geräte zu ermöglichen. Eine Reihe von Funktionen zur Datenerfassung, -berechnung, -steuerung, Alarmierung, Frühwarnung, Geräteverwaltung, Betriebs- und Wartungsinformationen sowie kundenspezifische Analyse- und Anzeigefunktionen gewährleisten die Fernsteuerung, -wartung und -verwaltung der Geräte. Autorisierte Kunden können bequem und schnell über das Web oder die App darauf zugreifen.
Die Wärmeenergieübertragungskapazität der Hauptleitung soll verbessert werden, ohne diese zu verändern.
Die anfänglichen Investitionskosten der neuen Hauptpipeline reduzieren.
Den Energieverbrauch für den Transfer in der Hauptleitung reduzieren und die Wärmeverluste verringern.
Um günstige Bedingungen für eine effiziente Rückgewinnung der Abwärme zu schaffen, muss die Rücklauftemperatur des Wassers in der Hauptleitung gesenkt werden.
